The search for Candidatus Endoriftia persephone during the development of Riftia pachyptila
Year: 2013
Type: dissertation
Abstract: Die Röhrenwürmer der Familie der Vestimentifera zählen zu den am besten untersuchten Modellsystemen für Symbiosen der Tiefsee. Der Riesenbartwurm Riftia pachyptila zählt ebenfalls zu der oben genannten Polychaetenfamile und kommt ausschließlich an heißen Quellen im Ost-Pazifik vor. Er wird als der am schnellsten wachsende momentan bekannte Invertebrat angesehen. Anstelle von Mund und Darm stützt sich der Wurm für seine Ernährung auf seine chemoautotrophen, schwefel-oxidierenden Endoysmbionten Candidatus Endoriftia persephone, welche zu den Gammaproteobakterien zählen und im Trophosom, einem speziellen Organ des Wirts leben. Horizontale Transmission findet in jeder Generation aufs Neue während einer kurzen Phase während der Larvalentwicklung von Riftia, durch die Infektion der Röhre und der Haut gelichzeitig mit der Infektion vieler verschiedener Mikroben statt. In späteren Entwicklungsstadien von Riftia sind die Symbionten auf das Trophosom beschränkt und fehlen in der Röhre und der Haut. Daher geht das momentane Modell des Transmissionsmodus von einem einzelnen kurzen Infektionsereignis aus. Nichts destotrotz wurde bis jetzt nicht genau untersucht ob eine spätere Transmission möglich ist, wie im Falle der Symbiosen zwischen Leguminosen und Rhizobien. Aus diesem Grund wurde im Zuge dieser Studie die genetische, mikrobielle Diversität der Röhren und der Haut von adulten und juvenilen Riftia Individuen von zwei unterschiedlichen Standorten mit verschiedenen molekular-und mikrobiologischen Methoden untersucht. Röhren-, Haut- und Trophosomproben von adulten Riftia Individuen von unterschiedlichen Körperregionen und halbierte juvenile Würmer wurden mit 16S rRNA PCR, TRFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism), DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) und FISH (Fluorescent in situ Hybridization) untersucht. Endorfitia wurde außer im Trophosom in der Haut von adulten und juvenilen Riftia Individuen und auch in den Röhren von adulten Würmern gefunden. Das lässt die Annahme zu, dass entweder der Transmissionmodus nicht nur auf ein spezielles Larvenstadium beschränkt ist oder dass die Symbionten fähig sind Ihren Wirt zu verlassen. Überraschenderweise konnte in der Haut und der Röhre von adulten Individuen auch eine völlig neue 16S Sequenz eines Mollicutes Bakteriums entdeckt werden. Diese Bakterien sind bekannt durch ihre pathogene aber auch nützliche Rolle in Assoziationen mit Insekten, Mollusken aber auch Mammalia. Die genaue Rolle und die Auswirkungen dieses neuen Mollicutesbakteriums im Riftia-Symbiosesystem muss noch eingehend untersucht werden. Die Präsenz von Mollicutes in über 80% der Würmer lässt aber dennoch auf eine eher nützliche Rolle schließen. Neben Endoriftia und Mollicutes wurden die Röhren auf die Zusammensetzung und Häufigkeit ihrer mikrobiellen Gemeinschaft untersucht. Verglichen zu Trophosom und Haut beherbergen die Röhren die diverseste bakterielle Gemeinschaft, wobei diese sich hin-sichtlich der zwei verschiedenen Standorte und der unterschiedlichen Körperregionen grup-piert. Das könnte ein Hinweis dafür sein, dass die mikrobielle Gemeinschaft der Röhren durch Unterschiede der Temperatur und der chemischen Bedingungen an den heißen Quellen beeinflusst wird.
Source: University of Vienna
Author: Scharhauser, Florian
Language: German
Subfield: Oceanography
Field: Earth and Planetary Sciences
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W110486805